JP4519722B2 - 高低圧一体型蒸気タービンロータとその製造法及び高低圧一体型蒸気タービンとその製造法 - Google Patents
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- C、Si、Mn、Ni、Cr、Mo及びVを含有するベーナイト組織を有する耐熱鋼からなる高圧側部分と、C、Si、Mn、Ni、Cr、Mo及びVを含有し、前記高圧側部分のNi量より多いNi量を有するベーナイト組織を有する耐熱鋼からなる低圧最終段部とを有し、該低圧最終段部のC、Si、Mn、Cr、Mo及びVの含有量は前記高圧側部分のそれらと同等又は前記Ni量の増加に従ってやや減少していることを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフト。
- 請求項1において、前記高圧側部分が、重量で、C0.15〜0.40%、Si0.20%以下、Mn0.05〜0.80%、Ni0.5〜2.5%、Cr0.8〜2.5%、Mo0.3〜2.5%、V0.07〜0.35%を含有する耐熱鋼からなり、前記低圧最終段部が、重量で、C0.15〜0.40%、Si0.20%以下、Mn0.05〜0.80%、Ni3.25〜4.10%、Cr0.8〜2.5%、Mo0.3〜2.5%、V0.07〜0.35%を含有する耐熱鋼からなることを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフト。
- 請求項1又は2において、前記高圧側部分は、重量で、C0.20〜0.28%、Si0.02〜0.15%、Mn0.10〜0.25%、Ni1.70〜1.90%、Cr1.90〜2.10%、Mo1.10〜1.30%、V0.25〜0.30%を含有する耐熱鋼からなり、前記低圧最終段部は、重量で、C0.20〜0.28%、Si0.02〜0.15%、Mn0.10〜0.25%、Ni3.25〜4.10%、Cr1.90〜2.10%、Mo1.10〜1.30%、V0.25〜0.30%を含有する耐熱鋼からなることを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフト。
- 請求項1〜3のいずれかにおいて、前記高圧側部分と前記低圧最終段部との間に前記耐熱鋼の合金組成が徐々に変化する傾斜領域を有することを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフト。
- 請求項4において、前記傾斜領域の軸方向幅が300mm以下であることを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフト。
- 請求項1〜5のいずれかにおいて、前記高圧側部分は、高圧部及び低圧部又は高圧部、中圧部及び低圧部を有することを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフト。
- C、Si、Mn、Ni、Cr、Mo及びVを含有し熱処理によってベーナイト組織が形成される耐熱鋼の端部円周面にNi材を配置して、該Ni材を有する前記端部をNi材と共に溶解し、前記Ni量より多いNi含有量を有する耐熱鋼からなる低圧最終段部を形成し、前記Ni材の配置していない部分を高圧側部分とすることを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフトの製造法。
- 重量で、C0.15〜0.40%、Si0.20%以下、Mn0.05〜0.80%、Ni0.5〜2.5%、Cr0.8〜2.5%、Mo0.3〜2.5%、V0.07〜0.35%を含有する耐熱鋼の端部円周面にNi材を配置して、該Ni材を有する前記端部をNi材と共に溶解し、重量で、C0.15〜0.40%、Si0.20%以下、Mn0.05〜0.80%、Ni3.25〜4.10%、Cr0.8〜2.5%、Mo0.3〜2.5%、V0.07〜0.35%を含有する耐熱鋼からなる低圧最終段部を形成し、前記Ni材の配置していない部分を高圧側部分とすることを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフトの製造法。
- 請求項7又は8において、前記高圧側部分は、重量で、C0.20〜0.28%、Si0.02〜0.15%、Mn0.15〜0.25%、Ni1.70〜1.90%、Cr1.90〜2.10%、Mo1.10〜1.30%、V0.25〜0.30%を含有する耐熱鋼からなり、前記低圧最終段部は、重量で、C0.20〜0.28%、Si0.02〜0.15%、Mn0.15〜0.25%、Ni3.25〜4.10%、Cr1.90〜2.10%、Mo1.10〜1.30%、V0.25〜0.30%を含有する耐熱鋼からなることを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフトの製造法。
- 請求項7〜9のいずれかにおいて、前記Ni材を配置した前記低圧最終段部に相当する端部より前記高圧側部分に掛けて順次前記溶解することを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフトの製造法。
- 請求項7〜10のいずれかにおいて、前記Ni材を前記低圧最終段部の設定されるNi量に応じて前記円周面に均等に配置することを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフトの製造法。
- 請求項11において、前記Ni材がNi線であり、該Ni線を前記低圧最終段部の前記円周面に巻回又は軸方向に配置することを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフトの製造法。
- 請求項7〜12のいずれかにおいて、前記高圧側部分は、高圧部及び低圧部、又は高圧部、中圧部及び低圧部を有することを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフトの製造法。
- 請求項13において、前記高圧側部分及び低圧最終段部を同一温度に加熱し、前記高圧部、又は前記高圧部と中圧部が前記低圧部及び低圧最終段部よりも遅い冷却速度で焼入れを行うことを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフトの製造法。
- 請求項13において、前記高圧部、又は前記高圧部と中圧部が前記低圧部及び低圧最終段部よりも高温で焼入れを行うことを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフトの製造法。
- 請求項13〜15のいずれかにおいて、前記高圧部、又は前記高圧部と中圧部が前記低圧部及び低圧最終段部よりも高温で焼戻しを行うことを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフトの製造法。
- 請求項7〜16のいずれかにおいて、前記溶解をエレクトロスラグ溶解によって行うことを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフトの製造法。
- 請求項7〜17のいずれかにおいて、前記高圧側部分と前記低圧最終段部との間に前記耐熱鋼の合金組成が徐々に変化する傾斜領域を有し、該傾斜領域の軸方向幅が300mm以下となるように前記溶解時の溶解量の厚さを制御することを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフトの製造法。
- 高圧側部分及び低圧最終段部に亘って一体に形成され動翼が植設されるロータシャフトを備え、一車室からなる高低圧一体型蒸気タービンにおいて、前記ロータシャフトが請求項1〜6のいずれかに記載の高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフトよりなることを特徴とする高低圧一体型蒸気タービン。
- 高圧側部分と低圧最終段部とに亘って一体に形成され動翼が植設されるロータシャフトを備え、一車室からなる高低圧一体型蒸気タービンの製造法において、前記ロータシャフトの製造法が請求項7〜18のいずれかに記載の高低圧一体型蒸気タービン用ロータシャフトの製造法からなることを特徴とする高低圧一体型蒸気タービンの製造法。
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